JPS5928787Y2 - Control device for manipulator - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、マニプレーク用の操縦装置に係り、詳しくは
マニプレーク本体側と相似形に構成される、通常マスタ
ースレーブ方式と呼称されているマニプレータ用操縦装
置の改良に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a manipulator control device, and more specifically, to an improvement of the manipulator control device, which is constructed in a similar shape to the manipreke main body side and is usually referred to as a master-slave system. be.

マスタースレーブ方式のマニプレータ用操縦装置で多節
形のものでは、各操縦アームごとにバランスを取り、ア
ームの重量に伴う操縦者に対する操縦の負担を軽減すべ
く考慮しているが、操縦アームの他端にウェイトを付加
してバランスを取るようにした単純なバランスウェイト
方式の場合には、全体重量の増加に伴い慣性が大きくな
って操縦性が悪くなる不具合があり、また比較的大きい
スペースを必要とする欠点があった。In multi-articulated master-slave type manipulator control devices, each control arm is balanced to reduce the burden on the operator due to the weight of the arms. In the case of a simple balance weight method in which weights are added to the ends for balance, there is a problem that inertia increases as the overall weight increases, resulting in poor maneuverability, and it also requires a relatively large space. There was a drawback.

本考案は、上記の従来の不具合を除去して、操縦性の良
好なマニプレータ用操縦装置を提供することを目的とし
たものである。The present invention aims to eliminate the above-mentioned conventional problems and provide a manipulator control device with good maneuverability.

以下、本考案の実施例を図面に基いて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

まず、本考案の操縦装置によって操縦されるマニプレー
ト本体の概略を第１図に基いて説明する。First, the outline of the maniplate main body controlled by the control device of the present invention will be explained based on FIG.

架台１には旋回体２が縦軸を介して回動可能に取付けら
れ、この旋回体２には平行に延びる２本の上腕３が上下
方向に揺動可能に取付けられ、また上腕３の先端には平
行に延びる２本の下腕４がリンクプレート５を介して前
後方向に揺動可能に取付けられ、さらに下腕４の先端に
はワークを把持すべき先端装置としてのグリッパ−６が
取付けられており、そして旋回体２、上腕３および下腕
４は図示はしないが油圧アクチェータ（油圧シリンダま
たは油圧モータ）によって作動されグリッパ−６に３次
元方向の動き、すなわち左右前後および上下の各方向の
動きを与えるようになっている。A revolving body 2 is rotatably attached to the frame 1 via a vertical axis, and two upper arms 3 extending in parallel are attached to the revolving body 2 so as to be swingable in the vertical direction. Two lower arms 4 extending in parallel are attached to the lower arms 4 so as to be swingable in the front and rear directions via a link plate 5, and a gripper 6 as a tip device for gripping a workpiece is attached to the tip of the lower arms 4. Although not shown, the rotating body 2, upper arm 3, and lower arm 4 are actuated by a hydraulic actuator (hydraulic cylinder or hydraulic motor) to cause the gripper 6 to move in three-dimensional directions, that is, in the left, right, front, back, and up and down directions. It is designed to give the movement of

つぎに、マニプレータ本体を遠隔操作すべく操縦室内に
装備された操縦装置について第２図を参照して説明する
。Next, a control device installed in the cockpit to remotely control the manipulator body will be described with reference to FIG. 2.

図示のように、操縦室の天井に固定された固定ベース７
には旋回ベース８が縦軸９を介して回動可能に取付けら
れている。As shown, a fixed base 7 is fixed to the ceiling of the cockpit.
A pivot base 8 is rotatably attached to the base 8 via a vertical shaft 9.

旋回ベース８に設けた垂下板１０には２本の平行リンク
１１から構成した第１操縦アーム１２が前後方向に揺動
可能に取付けられており、平行リンク１１は基端部が垂
下板１０にピン１３によって枢着され先端部がリンクプ
レート１４にピン１５によって枢着されている。A first control arm 12 composed of two parallel links 11 is attached to a hanging plate 10 provided on the swing base 8 so as to be swingable in the front and rear direction, and the base end of the parallel link 11 is attached to the hanging plate 10. It is pivotally connected by a pin 13, and its tip end is pivotally connected to a link plate 14 by a pin 15.

また、リンクプレートド４には２本の平行リンク１６か
ら構成した第２操縦アーム１７が上下刃向に揺動可能に
取付けられており、平行リンク１６は基端部がリンクプ
レート１４にピン１５，１８によって枢着され先端がグ
リップ２０の保持台２１にピン１９によって枢着されて
いる。Further, a second control arm 17 composed of two parallel links 16 is attached to the link plate 4 so as to be able to swing in the vertical direction, and the base end of the parallel link 16 is attached to the link plate 14 with a pin 15. , 18, and its tip is pivotally connected to the holding base 21 of the grip 20 by a pin 19.

しかして、第２操縦アーム１７における一方の平行リン
ク１６の基端部にはアーム先端側の付加重量に見合う重
量のバランスウェイト２２が取付けられ、このことによ
って第２操縦アーム１７はピン１８を中心として両側（
図示左右）のバランスが保たれている。Therefore, a balance weight 22 with a weight corresponding to the added weight on the arm tip side is attached to the base end of one of the parallel links 16 in the second control arm 17, so that the second control arm 17 is centered around the pin 18. Both sides as (
(left and right in the illustration) balance is maintained.

一方、前記旋回ベース８の下面には支持ロッド２３が垂
設され、この支持ロッド２３にはスライダー２４が摺動
可能に嵌合されている。On the other hand, a support rod 23 is provided vertically on the lower surface of the pivot base 8, and a slider 24 is slidably fitted onto the support rod 23.

なおスライダー２４は前記垂下板１０に設けたガイド２
５によってその摺動を案内される。Note that the slider 24 is a guide 2 provided on the hanging plate 10.
The sliding movement is guided by 5.

スライダー２４にはバランスリンク２６の一端がピン２
７によって枢着され、このバランスリンク２６の他端は
前記第１操縦アーム１２における一方の平行リンク１１
の先端部とピン１５によって連結されている。The slider 24 has one end of the balance link 26 connected to the pin 2.
7, and the other end of this balance link 26 is connected to one parallel link 11 in the first control arm 12.
is connected to the tip of the pin 15 by a pin 15.

そして、前記支持ロッド２３にはバランススプリング２
８が取付けられスライダー２４に常に下向きの押圧力を
作用している。A balance spring 2 is attached to the support rod 23.
8 is attached and always exerts a downward pressing force on the slider 24.

このことによってバランススプリング２８による押圧力
はスライダー２４およびバランスリンク２６を介して第
１操縦アーム１２に対しその自重ならびに第２操縦アー
ム１７等の付加重量による揺動力に対抗すべく作用して
おり、従って第１操縦アーム１２は支持ロッド２３の軸
線から前方および後方へ所定の角度傾いた各位置でバラ
ンススプリング２８と均衡する。As a result, the pressing force of the balance spring 28 acts on the first control arm 12 via the slider 24 and the balance link 26 to counteract the swinging force due to its own weight and the additional weight of the second control arm 17 and the like. Therefore, the first control arm 12 is balanced with the balance spring 28 at each position inclined at a predetermined angle forward and backward from the axis of the support rod 23.

なお、第１操縦アーム１２は前記均合角度を挾む前後位
置ではバランススプリング２８との均衡状態が崩れるも
、その不均衡の程度はさほど大きなものでなく、操縦性
に対して悪影響をもたらすことはない。Note that although the first control arm 12 is out of balance with the balance spring 28 at forward and backward positions sandwiching the above-mentioned balanced angle, the degree of imbalance is not so large that it does not have an adverse effect on maneuverability. There isn't.

かくして、操縦装置はマニプレーク本体と同様に左右（
縦軸９を回動中心とする旋回による）、前後および上下
の３方向に自由に動き得るものであり、そして操縦装置
を操作すれば、位置サーボ機構を介してマニプレーク本
体側のアクチェータが作動されて、マニプレーク本体の
グリッパ−６には操縦装置のグリップ２０と同様の動き
が与えられるものである。Thus, the control device can be used on both the left and right sides (
It can move freely in three directions (by turning around the vertical axis 9), forward and backward, and up and down, and when the control device is operated, the actuator on the maniplate body side is activated via the position servo mechanism. Thus, the gripper 6 of the maniplate main body is given the same movement as the grip 20 of the control device.

以上のように、本考案は固定ベースに鉛直軸線回りの回
動可能に取付けられた旋回ベースに前後方向の揺動可能
に枢着された第１操縦アームと、該第１操縦アームの先
端部に上下方向の揺動可能に枢着されかつ先端にはグリ
ップを有する第２操縦アームとを備えたマニプレーク用
の操縦装置において、前記旋回ベースには支持ロンドを
鉛直状に突設し、該支持ロンドに摺動可能に取付けたス
ライダーと前記第１操縦アームの先端部とをバランスリ
ンクを介して連結するとともに、前記支持ロンドにはス
ライダーおよびバランスリンクを介して第１操縦アーム
に対してその自重および第２操縦アーム等の付加重量に
よる揺動に対抗すべき力を付与するバランススプリング
を設けたことを特徴とするものであり、従って本考案に
よれば従来の単純なバランスウェイト方式のものと比較
した場合、操縦装置の全体重量を軽減化して慣性を小さ
くすることができるので、操縦性が良化され微妙な操作
でも容易に行うことができ、またスプリングおよびリン
クから構成したバランス手段は設置スペースが小さくて
済むため、限られたスペースの操縦室内に設置する場合
にはきわめて有効である。As described above, the present invention includes a first control arm that is pivotally attached to a fixed base so as to be rotatable about a vertical axis, and a first control arm that is pivotally attached to a rotating base so as to be swingable in the front and rear directions, and a distal end portion of the first control arm. A control device for a manipreke comprising a second control arm pivotably mounted on the rotary base so as to be swingable in the vertical direction and having a grip at the distal end, wherein a support rod is provided vertically protruding from the swing base, and the support A slider slidably attached to the rond and the tip of the first control arm are connected via a balance link, and the supporting rond is provided with its own weight relative to the first control arm via the slider and balance link. The present invention is characterized by the provision of a balance spring that provides a force to counter the swinging due to the added weight of the second control arm, etc. Therefore, according to the present invention, it is different from the conventional simple balance weight system. In comparison, the overall weight of the control device can be reduced and the inertia can be reduced, improving maneuverability and allowing delicate operations to be performed easily.Also, the balance means consisting of springs and links can be installed easily. Since it requires a small space, it is extremely effective when installed in a cockpit with limited space.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本考案の実施例を示し、第１図はマニプレーク本
体の概略を示す説明図、第２図は操縦装置を示す側面図
である。 ７・・・・・・固定ベース、８・・・・・・旋回ベース
、１２・・・・・・第１操縦アーム、１７・・・・・・
第２操縦アーム、２０・・・・・・グリップ、２３・・
・・・・支持ロッド、２４・・・・・・スライダー、２
６・・・・・・バランスリンク、２８・・・・・・バラ
ンススフリング。The drawings show an embodiment of the present invention, with FIG. 1 being an explanatory view showing the outline of the manipreke main body, and FIG. 2 being a side view showing the control device. 7... Fixed base, 8... Swivel base, 12... First control arm, 17...
Second control arm, 20...Grip, 23...
...Support rod, 24...Slider, 2
6...Balance Link, 28...Balance Sfring.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 固定ベースに鉛直軸線回りの回動可能に取付けられた旋
回ベースと、該旋回ベースに前後方向の揺動可能に枢着
された第１操縦アームと、該第１操縦アームの先端部に
上下方向の揺動可能に枢着されかつ先端にはグリップを
有する第２操縦アームとを備え、前記旋回ベースには支
持ロッドを鉛直状に突設し、該支持ロッドに摺動可能に
取付けたスライダーと前記第１操縦アームの先端部とを
バランスリンクを介して連結するとともに、前記支持ロ
ッドにはスライダーおよびバランスリンクを介して前記
第１操従アームに対してその自重および第２操従アーム
等の付加重量による揺動に対抗すべき力を付与するバラ
ンススプリングを設けたことを特徴とするマニプレーク
用の操縦装置。A swing base is attached to a fixed base so as to be rotatable around a vertical axis, a first control arm is pivotally attached to the swing base so as to be swingable in the front and back direction, and a swing base is attached to the tip of the first control arm in the vertical direction. a second control arm which is pivotably pivoted and has a grip at its tip, a support rod vertically protruding from the swing base, a slider slidably attached to the support rod; The distal end of the first control arm is connected to the tip of the first control arm via a balance link, and the support rod is connected to the first control arm through a slider and a balance link to transfer its own weight, second control arm, etc. A control device for a manipreke, characterized in that it is provided with a balance spring that provides a force to counter the swinging due to added weight.